ES2374006B1 - Herramienta onduladora de papel en discontinuo. - Google Patents

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Abstract

Herramienta onduladora de papel en discontinuo. Su funcionamiento se basa en introducir una lámina de papel sobre una placa onduladora (3) metálica y bajar uno a uno una sucesión de pisadores (10) sujetados por un puente (5) apoyado en una única columna (4). Cada pisador (10) comprende un vástago posicionador, una maneta de accionamiento y una barra onduladora. La placa onduladora y las barras onduladoras presentan el perfil y ángulo de onda deseado. La herramienta puede disponer también de al menos un asa (8) y unas ruedas (9) que facilitan su manipulación. Una vez realizado el proceso de ondulado en las condiciones deseadas de temperatura y humedad, se procede a cortar la hoja de papel con una cuchilla utilizando como guía las ranuras que presenta la placa onduladora. A continuación se levantan todos los pisadores y se extrae la hoja de papel ya ondulado.

Description

Herramienta onduladora de papel en discontinuo.
Sector de la técnica
La invención se encuadra en el área de conocimiento de Ingeniería Mecánica y Tecnología de Materiales, más concretamente en el sector técnico de procesos de fabricación de artículos de papel.
Estado de la técnica
Actualmente, el papel ondulado se utiliza en multitud de productos con fines que van desde la separación y protección hasta el soporte, si bien su producción se concentra principalmente en la fabricación de cartón ondulado, lo que limita el tipo de ondulación a una serie de geometrías de onda con una determinada altura, forma y paso de onda (normalmente denominados en la industria cartonera como canales A, B, C, E, F, G, N o K).
Los dispositivos habituales que se utilizan para ondular papel constan de una máquina en continuo, la cual en un primer paso proporciona humedad y temperatura al papel proveniente de una bobina para después hacerlo pasar entre el hueco que dejan dos rodillos dentados dispuestos de forma paralela girando continuamente. Existen diversas variantes de este proceso básico que consideran algunas opciones alternativas tales como el uso de varias parejas de rodillos colocadas en serie o la aplicación de humedad y temperatura desde el rodillo en sí. Además, otras muchas versiones abordan el problema del posterior pegado de este papel ondulado a otras capas de papel liso.
Este proceso para ondular papel da como resultado final una salida de papel ininterrumpida con una determinada ondulación. Este proceso caracterizado por el uso de rodillos normalmente metálicos con una determinada acanaladura se viene utilizando en el mercado desde hace años y prueba de ello son las numerosas patentes que lo utilizan o lo toman como base para mejorar otros dispositivos de la fabricación de cartón (patentes US3830088 “Corrugatingforming machines”, US5894681 “Automated fabrication of corrugated paper products”, US5802736 “Automated fabrication of corrugated paper products moisture Removal”, US4267008 “Corrugating machine”, US4531996 “Single facer corrugating machine”, y como patente española se encuentra ES2 239 864 “Procedimiento y dispositivos para imprimir totalmente, en una sota operación, hendidos de onduladora y otras superficies irregulares de cartón”).
Sin embargo, la opción del sistema continuo de rodillos dificulta el estudio del papel ondulado en el laboratorio, ya que presenta una serie de inconvenientes difícilmente salvables tales como la complicación del ajuste mecánico de los rodillos para una ondulación óptima y especialmente la imposibilidad de cambiar las condiciones de temperatura y humedad durante el ondulado.
Para la obtención de probetas de papel ondulado a escala de laboratorio, existen en el mercado numerosas casas comerciales que presentan máquinas onduladoras de menor tamaño creadas para este tipo de uso. Estas máquinas también ondulan con rodillos en continuo y vienen condicionadas por una determinada geometría de onda (normalmente la habitual en el cartón ondulado), un determinado tamaño de probeta y unas determinadas condiciones de presión, temperatura y humedad, por lo que restringen el estudio de la ondulación del papel a unas condiciones típicas de la industria cartonera, sin poder ampliar este horizonte a otro tipo de usos del papel ondulado.
Como última referencia es necesario mencionar la norma ISO 7263:1994 en la que la ondulación de papel para probetas de ensayo se realiza también mediante un sistema de rodillos. Sin embargo, en la preparación de probetas es necesaria la utilización de un utillaje en forma de peine que permite el soporte de las probetas de papel una vez onduladas.
Con esta situación, sería deseable disponer de una herramienta que permita ondular papel de forma discontinua y que como consecuencia permita cambiar el control de temperatura y humedad.
Descripción detallada de la invención
Es objeto de la presente invención una herramienta onduladora de papel en discontinuo que, como el propio título de la invención establece, permite el ondulado de papel, o cualquier material que se trabaje de manera análoga al papel, de forma discontinua.
Caracteriza a la presente invención la sencillez de su configuración, de manera que se consigue una herramienta portátil, de tamaño manejable y destinada a ser utilizada en laboratorios de ensayo, principalmente.
La herramienta onduladora de papel en discontinuo permite obtener probetas de papel de cualquier tamaño y con cualquier geometría y dirección de ondulación.
La herramienta onduladora de papel en discontinuo se caracteriza porque presenta una placa onduladora metálica y una pluralidad de pisadores, alineados y alojados en un puente apoyado en una única columna.
La placa onduladora metálica cuenta con el ondulado según el perfil de onda y dirección de ondulación deseados. También cuenta con unas ranuras para ser utilizadas como guías en el corte del material ya ondulado.
El puente en el que se alojan los pisadores presenta una única columna de apoyo fijada sobre la placa onduladora, de modo que queda en voladizo, facilitando así la introducción de la lámina de papel por el extremo opuesto a la columna de apoyo que queda.
Cada pisador cuenta con un vástago posicionador unido por su extremo superior a una maneta de posicionamiento y por su extremo inferior, a una barra onduladora con el perfil de onda deseado.
Se ha previsto un asidero y unas ruedas para facilitar la introducción y extracción de la herramienta de la cámara climática o estufa.
La principal diferencia de esta nueva herramienta onduladora respecto a los dispositivos habitualmente utilizados para ondular papel es que la herramienta objeto de la invención trabaja en discontinuo mientras que las máquinas onduladoras disponibles en el mercado procesan el papel en continuo.
Los dispositivos que trabajan en continuo dificultan el estudio del proceso de ondulado a escala de laboratorio y requieren piezas de papel de gran longitud, además de un accionamiento (manual o automático) que gire los rodillos que ondulan el papel. La necesidad de este accionamiento dificulta la realización del proceso de ondulado de papel en el interior de una estufa o cámara climática.
Sin embargo, el procesado del papel en discontinuo no requiere grandes longitudes de papel y además, sí que posibilita el estudio de los distintos parámetros en el proceso de ondulado a escala de laboratorio (tales como la temperatura y humedad) mediante la introducción de la herramienta en estufas o cámaras climáticas. Además, permite el estudio de otros condicionantes, tal como el del ondulado con distintas impregnaciones del papel.
Las ventajas de esta nueva herramienta de ondulado de papel en discontinuo respecto a los dispositivos habitualmente utilizados son: la sencillez de su uso para ser utilizada a escala de laboratorio (en particular, en cámaras climáticas o estufas), la posibilidad de utilizar hojas de papel de menor tamaño y la reducción de costes.
Descripción de los dibujos
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompañan unos dibujos en los cuales con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:
La figura 1 muestra una representación general de la herramienta onduladora de papel en discontinuo y un detalle de varios pisadores montados sobre el puente y dispuestos sobre la placa onduladora. Los elementos principales de la herramienta son: placa onduladora (3), puente (5), columna (4), pisadores (10), asa (8) y ruedas (9).
La figura 2 muestra una vista en perspectiva de la placa onduladora (3).
La figura 3 muestra una vista en planta y una vista seccionada de la placa onduladora (3), así como un detalle de los taladros para el anclaje del asa. La placa onduladora incluye unas ranuras (7) guías para el corte del material ya ondulado.
La figura 4 muestra una vista en planta y una vista seccionada de las barras onduladoras que comprende la pluralidad de pisadores. También incluye un detalle de un taladro para el anclaje de una barra onduladora a un vástago posicionador.
La figura 5 muestra una vista en perspectiva y otra explosionada del puente (5) apoyado sobre la columna (4).
La figura 6 muestra una vista en perspectiva y otra seccionada de un pisador (10), con sus elementos principales: maneta de accionamiento (6), vástago posicionador (2) y barra onduladora (1).
Modo de realización
A la vista de las figuras se describe seguidamente un modo de realización preferente de la invención propuesta.
El material seleccionado para realizar la invención descrita es aluminio. Su ligereza facilita la manipulación de la herramienta y su buena conductividad térmica permite la transferencia de calor rápida al papel.
En la figura 1 puede observarse la herramienta en una posible forma de realización.
La herramienta comprende una placa onduladora (3) y una pluralidad de pisadores (10) alineados y alojados en un puente (5), apoyado sobre una única columna (4) fijada a la placa onduladora (3).
La placa onduladora (3) cuenta con el ondulado según el perfil de onda y dirección de ondulación deseados.
El puente está dispuesto de manera sensiblemente horizontal con relación al plano de la placa onduladora y cuenta con una sucesión de ranuras alineadas que permiten guiar a los pisadores. Las ranuras y los pisadores (10) están dispuestos de forma sensiblemente perpendicular al plano de la placa onduladora (3).
Los pisadores son los encargados de pisar, tensar y ondular el material.
Cada pisador (10) comprende de un vástago posicionador (2) fijado ortogonalmente por su extremo inferior a una barra onduladora (1) y por su extremo superior a una maneta de accionamiento (6).
La sección de las barras onduladoras (10) está adaptada al perfil buscado del material a ondular. Además, el plano de las barras onduladoras se encuentra enfrentado al plano de la placa onduladora (3).
Cada vástago posicionador (2) tiene unas muescas sobre las que apoya un posicionador de bola accionado por muelle que permite fijar la posición del correspondiente pisador (10) y mantener abierta la herramienta cuando se coloca el papel a ondular.
En la placa onduladora se dispone al menos de un asa (8) y de unas ruedas (9) que facilitan la manipulación de la herramienta, como por ejemplo, la introducción y extracción de la herramienta de la cámara climática.
La placa onduladora cuenta en su cara superior con unas ranuras (7) para ser utilizadas como guías en el corte del material ya ondulado.
El funcionamiento de la herramienta es como a continuación se describe.
Con los pisadores levantados, se introduce sobre la placa onduladora (3) la hoja de papel que se desea conformar.
Posteriormente, con ayuda de las manetas de accionamiento (6), se desplaza cada pisador manualmente y de forma sucesiva, uno a uno, empezando por el más próximo a la columna (4).
Los pisadores se desplazan verticalmente entre una posición alta, en la cual la barra onduladora no está en contacto con el material a ondular, y una posición baja, en la cual la barra penetra entre dos ondas longitudinales de la placa onduladora y se deposita sobre el papel.
El descenso sucesivo de los pisadores provoca que el papel vaya deslizando sobre la placa onduladora y adaptándose a la forma de la onda, evitándose así el riesgo de “pellizcar” el papel y consecuentemente el riesgo de rasgado.
Cuando el proceso de ondulado ha terminado, se procede a cortar la hoja de papel con una cuchilla utilizando como guía las ranuras (7) que presenta la placa onduladora (3). A continuación se levantan todos los pisadores y se extrae la hoja de papel ya ondulado.
No altera la esencialidad de esta invención variaciones en materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos componentes, descritos de manera no limitativa, bastando ésta para su reproducción por un experto.

Claims (5)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Herramienta onduladora de papel en discontinuo, o de cualquier material que se trabaja de una manera análoga al papel, caracterizada porque comprende:
    -
    Una placa onduladora metálica (3) con el perfil de onda y la dirección de ondulación deseados.
    -
    Una pluralidad de pisadores (10) metálicos donde cada pisador comprende un vástago posicionador (2) unido por su extremo superior a una maneta de accionamiento (6) y por su extremo inferior a una barra onduladora (1) con el perfil de onda deseado. Cada vástago posicionador cuenta con unas muescas sobre las que se apoya un posicionador de bola accionado por muelle para fijar cada pisador cuando la herramienta está abierta. Los pisadores se desplazan de forma sensiblemente perpendicular al plano de la onduladora.
    -
    Un puente (5), apoyado en una única columna (4), en el que se alojan la pluralidad de pisadores (10).
  2. 2.
    Herramienta onduladora de papel en discontinuo según reivindicación 1 caracterizada porque comprende al menos un asa (8) para facilitar su manipulación.
  3. 3.
    Herramienta onduladora de papel en discontinuo según reivindicación 1 caracterizada porque comprende ruedas (9) para facilitar su manipulación.
  4. 4.
    Herramienta onduladora de papel en discontinuo según reivindicación 1 caracterizada porque comprende unas ranuras (7) en la cara superior de la placa onduladora para facilitar el corte del papel.
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 200803119
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 27.10.2008
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : B31F1/29 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    X
    CH 639337 A5 (OWELL PACK AG) 15.11.1983, 1
    resumen; figuras 1-4.
    X
    US 4574028 A (HOFER OTTO J [LI]) 04.06.4986, 1
    columna 1, líneas 6-12; columna 1, línea 53 – columna 2, línea 68; columna 3,
    línea 20 – columna 4, línea 50; figuras 1-4.
    A
    US 2003000988 A1 (RUHLAND KARL [DE] et al.) 02.01.2003, 1
    párrafos [0002,0006,0017-0024].
    A
    CN 2292623 U (DIANCHUAN CO LTD TAIWAN [CN]) 30.09.1998, 1-3
    resumen; figura 5.
    A
    ES 1055929 U (TOBELLA CARDUS, JOSÉ Mª) 04.11.2003, 4
    columna 1, líneas 3-20; columna 2, líneas 4-19; columna 3, línea 48 – columna 4, línea 42;
    figuras 1-3.
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 05.12.2011
    Examinador M. C. Fernández Rodríguez Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 200803119
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) B31F Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 200803119
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 05.12.2011
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-4 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-4 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 200803119
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    CH 639337 A5 (OWELL PACK AG) 15.11.1983
    D02
    ES 1055929 U (TOBELLA CARDUS, JOSÉ Mª) 04.11.2003
  5. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    El documento D01, divulga una herramienta onduladora de cartón en discontinuo, tal que comprende: Una placa onduladora metálica (3), con el perfil de onda y la dirección de ondulación deseados. Una pluralidad de pisadores (5.1-5.7), donde cada pisador comprende cuatro vástagos posicionadores (22.1-22.4), unidos a la placa matriz desplazable (6), y está unido superiormente a un soporte de accionamiento (15.1-15.7,16.1-16.7 ), y por su extremo inferior a una barra onduladora (4.1-4.7) con el perfil de onda deseado. Cada vástago posicionador está accionado por muelle (27.1-27.4) para fijar cada pisador cuando la herramienta está abierta. Los pisadores pueden desplazarse de forma sensiblemente perpendicular al plano de la onduladora. Un bastidor o marco (18), en el que se alojan la pluralidad de pisadores (5.1-5.7). (Las referencias entre paréntesis corresponden al documento D01).
    El documento D01 no describe, a diferencia de la solicitud, que los pisadores sean metálicos, ni que el bastidor en el que se alojan los pisadores sea un puente apoyado en una única columna. No obstante, se considera que estas diferencias constituyen opciones de diseño evidentes para un experto en la materia.
    El documento D01 tampoco anticipa que cada pisador tenga un solo vástago posicionador y que éste tenga en su parte superior una maneta de posicionamiento. Sin embargo, se considera que describe un equivalente mecánico. Por tanto, se concluye que la reivindicación independiente 1 no tiene actividad inventiva (Art.8 L11/86).
    Se considera que las reivindicaciones 2 a 4 presentan opciones de diseño evidentes para un experto en la materia. Por tanto, se concluye que no implican actividad inventiva (Art. 8 L11/86).
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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